一、Assimp

• Assimp可以将模型导成如下的格式：
• 首先，该模型被打包成一个scene对象，是aiScene类型的，一般是导出为指向常量的指针。在scene中保存着三个对象：
  • 第一个是一个aiNode类型的指针，即根节点scene->mRootNode。
  • 第二个是一个aiMesh*类型的数组，即scene->mMeshes。保存着所有mesh的信息。
  • 第三个是一个aiMaterial*类型的数组，即scene->mMaterials。aiMaterial保存着一套纹理信息。
• 其次，在每一个aiNode中，有两种对象
  • 第一个是mMeshes数组，里面保存着aiMesh中的索引；
  • 第二个是mChildren数组，里面保存着aiNode类型的指针，即其他子节点。
• 此外，在每一个aiMesh中，保存着五种对象：
  • 第一个是mVerticles数组，里面保存着一系列的顶点位置，其数据类型是Assimp自定义的三维矢量，所以需要逐个元素的转移
  • 第二个是mNormals数组，里面保存着一系列的法向量，其位置与顶点是对应的，其数据类型是Assimp自定义的三维矢量，所以需要逐个元素的转移
  • 第三个是mTextureCoords数组，这是一个二维数组，第一个维度表示不同的纹理，第二个维度表示该纹理体系下每一个顶点的纹理坐标，其位置与顶点是对应的，其数据类型是Assimp自定义的二维矢量，所以需要逐个元素的转移；需要注意的是，specular与diffuse贴图是共用纹理坐标的，他们也是属于同一个material。
  • 第四个是mFaces数组，这是一个aiFace类的数组，aiFace类是一个图形类，代表三角形等基本的绘制图形，每一个aiFace对象face都有一个mIndices对象，这是一个对该aiMesh的顶点位置索引数组，表示这图形需要使用这些顶点来绘制，并且按照这个顺序来绘制。
  • 最后一个是mMaterialIndex，这是一个对scene->mMaterials的索引，一个mesh只有一个索引。scene->mMaterials的每一个元素是一个aiMaterial类的对象，aiMaterial类定义了一系列的函数，如GetTextureCount(aiTextureType type)可以返回diffuse或者specular纹理的数量，GetTexture(aiTextureType
    type, unsigned int i, aiString &str)可以返回该类型纹理中第i个纹理的地址，这个地址可能是相对路径也可能是绝对路径，取决于资源自身，基于这两个函数就可以按照之前的的流程定义纹理了。
    

二、网格

• 回顾之前的内容可知，绘制在模型部分需要用到VAO，VBO，EBO，Texture，其中VBO需要一个顶点数组，包括顶点位置、法线、纹理坐标，EBO需要一个索引数组，最终表示成unsigned int的ID就可以使用，而纹理同样最终表示成ID，我们只要拿到id就可以使用了，至于纹理本身不需要记录的。我们将mesh作为一个基本的绘制单元，它包含自己的定点信息和纹理等信息，正如我们之前绘制的立方体一样。因此，我们期待将mesh作为一个类，并将绘制流程中所需要的操作和信息集成进去。
• 除了shader相关的部分，都可以被集成：
• 首先定义一个Vertex类，可以看出这个类包含着一个顶点的三种信息

struct Vertex {
	glm::vec3 Position;
	glm::vec3 Normal;
	glm::vec3 TexCoords;
};

• 然后，在Mesh类中定义一个vector成员，是Vertex的容器，这样做的好处在于struct的成员是连续排布的，那么Vertex的vector就是一系列定点信息的连续排布，这是不是跟我们之前定义的float vertices[]有很好的对应了呢。但是，有一个差异在于，float[]的名字是指向数组首地址的指针，可以直接用到glBufferData中，但是vector的名字不是指针，所以需要索引处第一个元素并取址。这样，我们就定义好了第一个CPU数据vertices。

std::vector<Vertex> vertices;

• 然后，在Mesh类中定义indices，这样我们就定义好了第二个CPU数据indices。

vector<unsigned int> indices;

• 基于这两个数据，我们就可以生成VAO,VBO,EBO了，因此我们再定义这三个成员。

unsigned int VAO, VBO, EBO;

• 此外，我们在定义一个纹理类Texture。其中除了最终的纹理id之外，我们还需要记录纹理类型（方便uniform操作），以及纹理对应图像的地址（避免重复定义纹理类对象，减少计算量）

struct Tecture {
	unsigned int id;
	string type;
	string path;
};

• 并在Mesh中定义vector，来记录所有的纹理；注意，此处的纹理是最终结果，在Mesh中不进行纹理操作。

vector<Texture> textures;

• 到目前为止，我们定义了纹理，定义了缓冲和其CPU数据，因为没有在这里定义纹理操作，所以还差缓冲操作，就可以完成前期的准备了；我们把它放在构造函数中。可以看到，除了三个数组的初始化之外，还在setupMesh函数中进行了缓冲操作，并定义了VAO VBO EBO。一个有趣的现象是vector的字节数采取了vector长度乘以元素size的方法，另外正如前面所述使用vector首元素的地址作为首地址，另外一个更为有趣的方法是使用offsetof来获得结构体中属性的偏置来作为顶点指针函数的偏置。

Mesh::Mesh(vector<Vertex> _vertices, vector<unsigned int> _indices, vector<Texture> _textures)
{
	vertices = _vertices;
	indices = _indices;
	textures = _textures;

	setupMesh();
}
void Mesh::setupMesh()
{
	glGenBuffers(1, &VBO);
	glGenBuffers(1, &EBO);
	glGenVertexArrays(1, &VAO);

	glBindVertexArray(VAO);
	glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
	glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, vertices.size() * sizeof(Vertex), &vertices[0], GL_STATIC_DRAW);
	glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO);
	glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, indices.size()*sizeof(unsigned int), &indices[0], GL_STATIC_DRAW);
	glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, vertices.size() * sizeof(Vertex), (void*)0);
	glEnableVertexAttribArray(0);
	glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, vertices.size() * sizeof(Vertex), (void*)(offsetof(Vertex,Normal)));
	glEnableVertexAttribArray(1);
	glVertexAttribPointer(2, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, vertices.size() * sizeof(Vertex), (void*)(offsetof(Vertex, TexCoords)));
	glEnableVertexAttribArray(2);

	glBindVertexArray(0);
}

• 到此为止，我们获得了绘制需要的东西VAO和纹理，前者表明缓冲操作完成了，但是后者还不完善，因为在绘制时需要将纹理传输进shader中，因此，我们再次定义一个绘制函数Draw，只需要一个Shader类参数就可以完成绘制了。当然，其他的shaderuniform操作不属于Mesh的任务，在Draw之外完成就可以了，但是这也是到目前的内容为止，仅剩的需要补充的内容了。
• 在此之前，有一个问题需要解决，那就是我们已经在其他某个地方定义了纹理获得了id并激活了对应的位置，这个结果对应的id保存在了我们的vector中，但是我们还需要将纹理在shader中对应的sampler2D进行glUniformi的操作，但是如何保证uniform的结果即shadr中的某个纹理(在程序中发挥着某种着色作用)被正确的绑定到了某个id上呢。按照之前的shader，我们对纹理的区分只有diffuse和specular，那么在这个基础上，我们只要能够区分这两个就可以达到效果了。这也正是为什么在Texture类中加入了type的原因。

void Mesh::Draw(Shader shader) const
{
	shader.use();

	unsigned int diffuseNr = 1;
	unsigned int specularNr = 1;

	for (int i = 0; i != textures.size(); i++)
	{
		string number;
		string name = textures[i].type;
		if (name == "diffuse_texture")
		{
			number = std::to_string(diffuseNr++);
		}
		else if (name == "specular_texture")
		{
			number = std::to_string(specularNr++);
		}
		shader.setInt(("material."+name+number).c_str(), i);
	}

	glBindVertexArray(VAO);
	glDrawElements(GL_TRIANGLES, indices.size(), GL_UNSIGNED_INT, 0);
	glBindVertexArray(0);
}